CN113613749A - 可再充电互动玩具 - Google Patents

Abstract

一种互动玩具，包括玩具壳体和容纳在所述玩具壳体中的：用于执行用户可感知的可控制功能的功能设备；用于控制功能设备的控制电路；用于向功能设备和控制电路提供工作功率的可再充电电源；以及充电电路，用于非接触地接收电能并且用于当互动玩具位于非接触充电设备的充电区域中时给可再充电电源充电。控制电路被配置为：接收指示互动刺激的主信号；接收指示互动玩具相对于充电区的位置的辅助信号；以及，响应于主信号，控制功能设备以执行用户可感知功能，其中基于辅助信号选择用户可感知功能。一种互动玩具系统，包括互动玩具和限定一个或多个充电区的非接触充电设备。提供了控制互动玩具和互动玩具系统的方法。

Description

可再充电互动玩具

技术领域

本发明一方面涉及一种包括可再充电电源的互动玩具。在一特定方面，互动玩具是模块化互动玩具元件。另一方面，本发明涉及一种包括一个或多个互动玩具的玩具系统，每个互动玩具包括可再充电电源。在又一方面，本发明涉及一种控制包括可再充电电源的互动玩具的输出的方法。

背景技术

互动玩具通常通过响应用户互动执行用户可感知功能，为玩具的用户提供增强的游戏体验。模块化互动玩具元件可以将这种增强的游戏体验带到一个新的水平，允许将模块化互动玩具元件彼此组合，以构建由这种组合执行的用户可感知功能的更大种类和复杂性等。在这种情况下，主要的挑战之一是以安全、可靠和耐用的方式，特别是考虑到所有年龄的儿童都可以使用，向互动玩具元件供电，并且玩具必须易于且直观使用、制造和玩耍。

为了支持互动游戏的自由和灵活性，特别是当使用模块化互动玩具元件时，每个互动玩具元件可以设置有自主电源，包括电力存储设备，例如可再充电电池。此外，用于对电力存储设备再充电的非接触式充电在这种情况下是一种方便的技术，因为它易于用户使用，并且避免了充电器和要充电的电子设备之间的有线连接的需要。

包括可再充电电力存储设备的模块化互动玩具已经在例如共同未决的国际专利申请号PCT/EP2019/084779中公开，该申请通过引用结合于此。此外，例如，在共同未决的国际专利申请号PCT/EP2019/084808中公开了一种用于将电力传输到一个或多个电子增强玩具构造元件或其他电子设备的非接触式能量传递系统，该申请通过引用结合于此。同一专利申请还公开了一种无线感应充电玩具，包括产生交变磁场的发射感应线圈或回路，以及玩具主体，其中玩具主体包括可再充电电池、电负载和感应充电电路，该感应充电电路包括用于将交变磁场转换成电流以对可再充电电池充电的接收感应线圈。

中国实用新型号205516505U公开了一种玩具，其具有多个独立的互动的功能模块，每个功能模块包括可再充电电池和适于对模块充电的感应充电电路。该玩具还包括基座，该基座形成多个独立的发射感应线圈，这些线圈相互间隔一定距离设置，使得每个模块可以放置在每个独立的感应线圈上，用于给模块充电。当功能模块全部充电后，它们可以在远离充电基座的地方使用，直到它们被放电并因此需要再充电。再充电因此中断了游戏，并且游戏体验直接受到每个互动模块中的可再充电电池的充电周期的影响。

因此，当玩可再充电互动玩具时，希望提高游戏体验的连续性。

WO 2010/059884 A1公开了一种感应供电玩具车辆和具有感应充电段的相关轨道。该车辆可以包括次级线圈、驱动马达、连接在所述次级线圈和所述驱动马达之间的电力存储设备以及无线通信单元。充电段可包括初级线圈，当车辆穿过充电段时，初级线圈可操作以将电能传输到次级线圈。车辆驱动马达可以在第一和第二速度设置下操作，并且远程控制设备可以向车辆无线通信单元提供操作指令。在一个实施例中，车辆的速度设置可以基于与轨道的一部分(例如感应供电轨道段)相关联的检测信号来自动控制，而不是互动控制。然而，尽管适用于持续再充电，但是WO 2010/059884 A1的玩具车通常要么局限于在环形轨道上操作，要么充电中断了游戏体验。

US 2017/182407公开了一种用于在增强现实游戏系统中给电池充电的系统和方法。增强现实游戏系统包括移动设备和遥控无人机。移动设备被编程为显示增强现实环境，该增强现实环境是由相机观看的真实环境和叠加在真实环境的图像上的虚拟环境。无人机通过移动设备无线传输的命令进行控制。移动设备被编程为执行视频游戏，该视频游戏包括要求玩家控制与移动智能设备视频屏幕上显示的增强环境相关的无人机的活动。无人机由可再充电电池供电，视频游戏包括在无人机的可再充电电池再充电时让玩家保持游戏状态的活动。然而，US 2017/182407的系统和方法没有克服物理玩具游戏体验的中断。相反，US 2017/182407的系统和方法通过让用户玩虚拟游戏来填补由于充电而中断的等待时间，从而规避了该问题。

因此，当玩可再充电的互动玩具时，在单个再充电周期之外，仍然希望改善互动游戏体验的连续性。特别地，当玩可再充电互动玩具时，仍然希望在单个再充电周期之外改善物理互动游戏体验的连续性。此外，希望改善关于互动玩具元件的互动游戏体验，每个互动玩具元件包括可再充电的电力存储设备，其形状和尺寸适于儿童手动操作，例如用于增强模型构建和角色扮演的模块化互动玩具元件。同样在本文，物理互动游戏体验的改进的连续性是特别期望的。

发明内容

本发明的目的是要克服现有技术的至少一些上述缺点，或者至少提供一种替代方案。

根据一个方面，该目的通过根据独立权利要求1的互动玩具来实现，有利实施例如由从属权利要求限定并在此公开。一特定方面涉及互动玩具是互动模块化玩具元件的实施例，其可以可释放地与另外的模块化玩具元件连接，以构造具有互动功能的模型，或者增强由具有互动功能的传统模块化玩具元件构造的玩具模型。根据另一个方面，该目的通过根据权利要求8的互动玩具系统来实现，有利实施例如由相应的另外的从属权利要求限定并在此公开。根据另一方面，该目的是通过根据独立权利要求12的控制互动玩具的方法来实现的，有利实施例如由从属权利要求所限定并在此公开。

根据一些实施例，该目的通过一种互动玩具来实现，该互动玩具包括玩具壳体，和容纳在所述玩具壳体中的：

-用于执行用户可感知的可控制功能的功能设备；

-用于控制功能设备的控制电路；

-用于向功能设备和控制电路提供工作功率的可再充电电源；和

-充电电路，用于非接触地接收电能并且用于当互动玩具位于非接触充电设备的充电区中时对可再充电电源充电；

其中所述控制电路被配置成：

-接收指示互动刺激的主信号；

-接收指示互动玩具相对于充电区的位置的辅助信号；和，

-响应于所述主信号，控制所述功能设备以执行用户可感知功能，其中所述用户可感知功能是基于所述辅助信号选择的。

互动玩具包括功能设备，通常是电子功能设备。功能设备可以是用于执行一个或多个功能的任何合适的设备，该一个或多个功能至少包括提供用户可感知效果(例如视觉、听觉和/或触觉效果)的功能。通常响应于施加到功能设备的控制信号，可以控制所述功能。功能设备的示例可以包括适合于执行一个或多个机械、电气和/或光学功能的任何合适的机械、电气和/或光学设备、布置和/或电路。

功能设备的一些实施例可以执行的机械功能的示例包括：驱动可旋转的输出轴、缠绕线或链，这使得能够将物体拉得更靠近电子设备、移动电子设备的铰接部分等。机械功能因此能够打开或关闭门、弹出物体、旋转转盘、移动线性致动器等。这种机械运动可以由电动马达驱动。

功能设备的一些实施例可以执行的用户可感知的电气和/或光学功能的示例包括发射恒定或闪烁的光、以预定顺序激活几个灯、发射可听声音，例如嘟嘟声、警报、铃声、警笛声、语音消息、音乐、合成声音、模拟和/或刺激游戏活动的自然或模拟声音、声音和/或其他音频内容的回放、显示或投影模拟或数字图像信息或视频信息等...。

因此，功能设备可以选自马达(例如用于驱动旋转轴或平移轴)、振动器设备或任何其他种类的机械致动器)、光源(例如一个或多个LED)、图像或视频显示设备以及声源(例如扬声器)。在一些实施例中，互动玩具包括：第一电子设备，其包括第一类型的功能设备，例如马达；以及第二电子设备，其包括不同于第一类型功能设备的第二类型功能设备，例如光源或声源(例如用于提供与第一功能设备不同的物理效果)。

控制电路适于接收输入信号，并且响应于输入信号产生适于控制功能设备的控制信号。例如，控制电路可以是模拟信号处理器、数字信号处理器和/或可编程处理器，其具有相关联的存储和软件，用于实现根据本文中的任何实施例的控制电路所需的特定功能。

可再充电电源可以是任何合适的可再充电电源，例如固定的或可更换的可再充电电池、电容器或其他电能存储设备。

充电电路可以是适于非接触接收电能的任何电路，例如包括导电回路或其他谐振元件的电路，其被配置为由时变电磁场激励并从时变电磁场收集能量。此外，充电电路用于给可再充电电源充电，例如通过将收集的能量传递到互动玩具中的可再充电电能存储器。

出于本公开的目的，术语“非接触式”或“无线”旨在指从一个设备到另一个设备的能量传递而没有物理的、导电的联接，即，没有借助于经由导电介质的物理接触的电能传输，该导电介质对于直流电是导电的。将理解的是，术语“非接触式”仅仅描述了能量传递的特征，并不排除这些设备以其他方式彼此物理连接。特别地，两个设备可以彼此物理接触，例如通过各自的联接构件彼此机械互连，而它们之间的能量传递是非接触的，即不依赖于物理接触作为能量或数据传输的载体。

用于非接触式能量传递的充电设备的实施例可以包括：包括壳体和容纳在壳体内的能量传递电路的能量源设备；以及一个或多个能量分配设备，每个能量分配设备被配置成提供相应的一个或多个外部导电回路，在相应的一个或多个外部导电回路附近限定相应的能量传递区。当互动玩具被放置在能量传递区内时，能量传递区用于给互动玩具充电，因此可以被称为“充电区”。

充电区描述了几何定义的区域，其中充电设备可以向兼容的可再充电设备提供充电功率。充电区的存在表明在所述区域内，即在充电区内，充电功率的可用性。辅助信号(充电区信号)由此指示互动玩具的充电活动，其中当互动玩具在充电区内或在充电区范围内时发生充电，并且其中当互动玩具在充电区外或在充电区范围外时不发生充电。

主信号是互动刺激信号。互动刺激可以是用户生成的输入。互动刺激也可以是来自检测与游戏环境的互动的传感器的传感器信号。此外，互动刺激还可以是互动玩具元件和另一个玩具元件(例如根据本文公开的任何实施例的另一个互动玩具元件)之间的互动。

辅助信号是充电区信号，其中互动玩具相对于充电区的位置可以根据其在充电区内或充电区外的位置，根据互动玩具距充电区中给定点的距离，和/或根据玩具相对于充电区的取向。此外，位置也可以用相对于充电区的绝对坐标和/或相对坐标来表示。

基于辅助信号选择用户可感知功能。响应于主信号而执行的输出功能因此根据辅助信号来确定。选择可以作为从一组存储功能中选择输出功能来执行，和/或可以包括根据辅助信号携带的信息对存储功能的修改、变更或适配。

通过要求根据充电区信号来选择用户可感知功能，互动玩具需要控制功能设备以响应于互动刺激信号和充电区信号的组合来执行用户可感知功能。因此，实现了互动玩具中的可再充电电源的充电可以紧密地结合到正在进行的互动游戏的流程中。充电因此成为互动游戏体验不可或缺的一部分。因此，自然地实现了连续或至少延长的游戏体验，而不会由于放电的互动玩具中的电源故障而引起分散注意力的干扰。因此，实现了在玩可再充电互动玩具时，在单个可再充电周期之外的互动游戏体验的改善的连续性。

将充电活动与互动刺激相联系具有进一步的优点，即增加了游戏体验的设计自由度。充电的实际过程或需要充电的事实是否对用户可见可以由游戏体验设计者根据本文公开的本发明的任何实施例开发涉及一个或多个互动玩具的特定游戏体验来决定。例如，游戏体验设计者可以出于教育原因关联游戏故事和/或游戏场景，以一种或另一种方式向用户指示互动玩具再充电。替代地，充电实际上正在进行或需要的事实可以被结合，甚至隐藏在针对不同目标的游戏故事或游戏场景设计中。

此外，充电过程与游戏体验的紧密结合还允许至少在游戏过程中的选择时间段和/或一些事件或流程驱动点，作为其自然部分，激励将互动玩具放置在充电区中。例如，当可再充电互动玩具被放置在充电区中时，或者在搁在或通过充电区之后，可以通过实现游戏内奖励、解锁用户可感知的特殊效果等来驱动激励。

根据一些实施例，甚至可以想象，互动玩具的充电过程和/或充电状态可以通过在游戏过程中接收的互动刺激而受到游戏的影响。

仅作为示例，探险或冒险游戏体验可以被设想为游戏扮演或角色扮演，其中在位于充电区内的大本营中放置额外的补给，例如由可检测的游戏物件或进一步的互动玩具元件表示的补给，可以影响代表探险参与者的互动玩具在它们来到大本营时的充电。例如，将补给带到大本营的战略努力可能会获得更高的充电率，或者补给会因为灾难性事件而成为教区，或者会被敌对怪物摧毁。

此外，替代将充电功率分配给由相同充电设备服务的所有可再充电设备的标准设置，寻找额外的补给并通过激活资源来解锁这些供应作为游戏中的资源，当给定的互动玩具到达充电区时，例如，通过与其他玩具和/或其他互动玩具的互动，可以给予该给定玩具优先于放置在相同充电区中的其他可再充电电子玩具的充电权(“用于充电的VIP通行证”)。与之类似，放置给定互动玩具和/或某些解锁用品的给定充电区可以优先于由相同充电设备或充电系统控制的其他充电区。此外，互动玩具经过特别艰难的步道的历史或者完成特定成就或任务的历史可以被记录为控制设备的主信号输入。然后，控制设备可以被配置为响应于所述记录信号，控制互动玩具的再充电速率，以模拟延长的恢复(降低的充电速率)或增加的功率(增加的充电速率)。甚至可以想象，某些游戏事件会降低充电状态，例如，远离充电区的艰苦探险路线可能会导致加速放电。

在另一个示例中，战斗、锦标赛或决斗游戏体验可以被实现为游戏或角色扮演，其中由互动玩具实现的运动员、骑士、忍者或星际战士通过在互动玩具之间交换的互动刺激相互竞争或战斗，并且其中竞争或战斗的结果，即互动的结果受到充电过程或充电过程历史的影响：充电可以例如被伪装获取技能和力量的训练，以准备竞争/战斗。训练可能需要互动玩具在给定时间段内出现在装饰成学校、健身房、道场、城堡或其他训练场所的充电区。这种训练阶段可以记录为互动玩具的控制电路的辅助信号。在竞技场或战场上参加比赛可能以在训练或恢复场地获得技能/训练/恢复为条件，该场地实际上是一个充电区。然后，辅助信号可以在与门户处的守护者的互动中使用，以允许进入举行体育比赛或骑士锦标赛的竞技场，并且随后响应于在与其他竞争互动玩具的互动过程中接收到的互动刺激(主信号)，以用户可感知的特殊效果的形式释放技能和力量。因此，游戏体验设计可以通过在训练场地(即充电区内)进行常规训练(即充电)来激励对这种比赛、战斗、锦标赛或决斗的策略性准备。

此外，根据一些实施例，互动玩具还包括可操作地联接到控制电路的一个或多个传感器设备。因此，可以产生传感器信号并将其作为输入提供给控制电路。然后，控制电路可以被配置为响应于传感器信号，使用该输入来控制输出功能，最优选地是用户可感知功能。由此，增强了玩具的互动功能。优选地，传感器设备容纳在玩具壳体中。因此，在互动玩具中以独立或至少自主的方式提供了增强的互动功能。因此，通过允许互动玩具与其他玩具特别是与其他互动玩具的直观组合，互动玩具促进了增强的直观游戏体验。因此支持自然的创造性游戏体验。

优选地，根据一些实施例，互动玩具元件包括容纳在玩具壳体中的一个或多个传感器设备，其中每个传感器设备可操作地联接到控制电路。因此，该互动玩具被装备成检测相关事件和/或周围条件，并基于检测到的事件和/或条件直接产生作为控制电路输入的信号。因此，实现了互动玩具的用户体验进一步增强的、直接的和直观的游戏。

此外，根据互动玩具的一些实施例，一个或多个传感器设备中的至少一个主传感器设备适于检测互动刺激，生成指示检测到的互动刺激的主信号，并将所述主信号作为输入传递给控制电路。替代地或除此之外，一个或多个传感器设备中的至少一个辅助传感器设备适于检测互动玩具相对于充电区的位置，以生成指示检测到的位置的辅助信号，并将所述辅助信号作为输入传递给控制电路。

有利地，根据一些实施例，互动玩具的一个或多个传感器设备可以包括至少一个主传感器设备、至少一个辅助传感器设备，或者优选地至少主传感器设备和辅助传感器设备两者，如已经提到的，每个可操作地联接到控制电路。主传感器设备适于检测互动刺激，并产生指示互动刺激的信号。辅助传感器设备适于检测互动玩具相对于充电区的位置，并生成指示互动玩具相对于充电区的位置的信号。因此，提供了一种自主互动玩具，其允许与互动玩具、玩具的用户、游戏环境和/或另一个互动玩具直接互动，视情况而定。由此实现了进一步增强的、直接的和直观的游戏体验。

此外，根据互动玩具的一些实施例，控制电路被配置为：

-基于辅助信号，以确定互动玩具是位于充电区内还是充电区外；和，

-当玩具位于充电区内时，响应于主信号，以控制功能设备执行第一用户可感知功能；和，

-当互动玩具位于充电区之外时，响应于主信号，以控制功能设备执行不同于第一用户可感知功能的第二用户可感知功能。

由此，实现了基本的互动游戏功能，该功能以简单的方式与充电过程整合在一起。这有助于以简单的方式将与可再充电互动玩具的互动游戏时间延长到超过单个充电周期，并为用户和/或游戏体验设计者提供一组简单但强大的互动规则，从而进一步增强游戏体验的直观性。

此外，根据互动玩具的一些实施例，辅助信号指示相对于非接触充电设备的多个充电区中的一个或多个的位置。此外，根据互动玩具的一些实施例，辅助信号还指示根据本文公开的任何实施例的另一互动玩具相对于非接触充电设备的多个充电区中的一个或多个的位置。此外，根据互动玩具的一些实施例，控制电路被配置为：基于辅助信号，以确定互动玩具是位于多个充电区中的第一个还是位于多个充电区中的第二个；以及，当玩具位于多个充电区中的第一个时，响应于主信号，以控制功能设备以执行第一用户可感知功能；以及当互动玩具位于多个充电区中的第二个充电区时，响应于主信号，以控制功能设备执行不同于第一用户可感知功能的第二用户可感知功能。通过这些实施例，考虑到用户可获得多个充电区来放置互动玩具的事实，可以选择更有差异化的用户可感知功能，并响应于与互动玩具的互动来执行该功能。从而实现了增强的和更加差异化的游戏体验。此外，这有助于游戏设计，允许增强的多功能性和各种互动。此外，由此有助于游戏设计使游戏体验中的目标与给互动玩具充电的目标一致。

此外，根据互动玩具的一些实施例，用户可感知功能是光发射、声音发射或其组合的时变序列。因此，当使用本发明的实施例时，多种直观可访问的用户可感知功能可以被设计，由主信号启动，并根据辅助信号进行调整，以增强游戏体验。

此外，根据互动玩具的一些实施例，用户可感知功能的执行独立于可再充电电源的实际充电状态。因此，互动规则可以更自由地配置，而独立于实际的充电状态。因此，可以实现游戏体验的增加的灵活性。此外，可以为一组更简单的互动规则设置控制电路，从而进一步增强游戏体验的直观性。如果游戏体验设计者愿意的话，这也有助于使实际充电状态和/或甚至充电过程的技术细节对用户透明。例如，游戏体验设计者可以用一组互动规则来配置控制电路，这些互动规则适用于这样的技术细节会分散注意力而不是教育的用途(例如，对于最小的孩子，或者对于讲故事或幻想角色扮演，或者对于特定的游戏)。然后，配置控制电路的游戏体验设计者可以通过根植于预期的特定游戏体验的不同方式来激励将互动玩具放置在充电区中。

此外，根据互动玩具的一些实施例，互动刺激是以下中的一个或多个：对互动玩具的用户生成的输入；传感器信号；以及互动玩具和另一玩具之间的互动，例如根据本文公开的任何实施例的互动玩具。

根据一些实施例，互动刺激是对互动玩具的用户生成的输入。控制电路因此被配置为响应用户输入。这有助于用户动作直接参与游戏体验。

替代地或除此之外，根据一些实施例，互动刺激是传感器信号。有利地，传感器被设置成用于与周围的游戏环境互动，从而从游戏环境中收集互动刺激。控制电路因此被配置为响应于游戏环境。因此，用户可感知功能的执行，或者用户可感知功能的定义或选择，可以基于互动玩具本身直接从游戏环境中收集的信息。这有助于扩展互动玩具的互动功能性，以包括与用户互动之外的游戏环境，从而有助于增强游戏体验。

替代地或除此之外，根据一些实施例，互动刺激是互动玩具元件和另一玩具之间的互动。控制电路因此被配置为响应与其他玩具的互动。因此，其他玩具，例如适于从中构建玩具构造模型的模块化玩具元件，可以包括在游戏中，例如以动态方式改变游戏环境，或者表示资源、任务、选择、上下文、功能或其任意组合。这有助于将互动玩具的互动功能性扩展到包括与用户或单独的静态游戏环境的互动之外的其他玩具，从而有助于更动态的并因此增强的游戏体验。

替代地或除此之外，根据一些实施例，另一玩具可以是根据本文公开的任何实施例的互动玩具。互动玩具的控制电路因此被配置为响应与其他互动玩具的互动。这有助于将互动玩具的互动功能性扩展到包括与用户和/或被动游戏环境的互动之外的其他互动玩具，从而有助于增强游戏体验。具体地，这有助于将多个互动玩具的各自互动功能性相互协同地直接组合，以实现更复杂的互动功能性，从而基于几个互动玩具元件与其各自基本互动功能性的组合，实现协同增强的游戏体验。

从这种互动刺激中生成主信号可以包括通过传感器设备测量与任何上述互动刺激相关的物理参数，例如光学、电学或机械参数。此外，生成主信号还可以包括例如通过唯一标识符进行识别，或者使用传感器设备以其他方式识别互动刺激源。此外，在主信号的生成中可以组合多个上述互动刺激。

此外，根据互动玩具的一些实施例，互动玩具适于用在包括多个模块化玩具元件的玩具构造系统中，其中互动玩具的玩具壳体包括适于将互动玩具与玩具构造系统的模块化玩具元件可释放地联接的联接构件。通过为互动玩具的壳体提供与给定玩具构造套件的模块化玩具元件的相应联接元件兼容的联接元件，互动玩具变成互动模块化玩具元件，其可以与这种给定玩具构造套件的模块化玩具元件可释放地互连。使用包括一个或多个这种互动模块化玩具元件的玩具构造套件，可以构造具有互动功能性的玩具构造模型。如下面进一步详细描述的，玩具构造系统的多个模块化玩具元件可以包括多个互动模块化玩具元件，它们可以互连以构造玩具构造模型，该玩具构造模型将各个互动模块化玩具元件的互动功能性组合成协同改进的互动功能性。替代地或除此之外，玩具构造系统可以包括另外的非互动模块化玩具元件，例如被动模块化玩具元件，除了能够通过联接构件可释放地互连之外，没有任何附加功能性。因此，调整互动玩具以与给定的玩具构造系统兼容的方式的使用有助于灵活的、高度创造性的和教育游戏体验。

本发明的另一方面涉及一种互动玩具系统，包括根据本文公开的任何实施例的一个或多个互动玩具。当玩可再充电的互动玩具时，该系统以类似的方式在单个再充电周期之外促进了延长的互动游戏体验。因此，该系统至少实现了本文别处讨论并且特别是关于互动玩具的实施例的模拟优点。

根据一些实施例，一种互动玩具系统包括：

-限定一个或多个充电区的充电设备；和

-根据本文公开的实施例中的任何一个的一个或多个互动玩具。

互动玩具系统的实施例可以包括具有各自功能设备的不同类型的互动玩具。

有利地，根据一些实施例，互动玩具系统包括至少两个充电区。因此，可以促进更多种类的游戏体验。互动玩具系统的实施例可以包括一个或多个充电设备，每个充电设备具有各自的一个或多个充电区。

此外，根据一些实施例，互动玩具系统包括至少两个互动玩具，其中互动玩具中的第一互动玩具被配置成接收由互动玩具中的第二互动玩具生成的互动刺激，并产生指示从互动玩具中的第二互动玩具接收的所述互动刺激的主信号。因此，至少两个互动玩具之间的互动取决于互动玩具中的第一互动玩具相对于充电区的位置，例如第一玩具是在充电区内还是在充电区外。因此，可以构造基于多个互动玩具的组合的增强的多种游戏体验。

此外，根据互动玩具系统的一些实施例，由互动玩具中的第二互动玩具生成的互动刺激还取决于互动玩具中的第二互动玩具相对于充电区的位置。

此外，根据互动玩具系统的一些实施例，互动玩具中的第一和第二互动玩具之间的互动还取决于互动玩具中的第一和第二互动玩具是在相同的充电区还是在不同的充电区。例如，由第二互动玩具提供给第一互动玩具的刺激可以取决于第二互动玩具是否在充电区，以及第二互动玩具是在相同的充电区还是在不同的充电区。

有利地，根据互动玩具系统的一些实施例，由互动玩具中的第二互动玩具生成的互动刺激是根据互动玩具中的第二互动玩具中的辅助信号确定的用户可感知功能。互动玩具中的第二互动玩具中的辅助信号指示其相对于充电区的位置(例如，在内部或外部)。

如上所述，在游戏过程中，为了给玩具的可再充电电源再充电，例如，通过促进将玩具放置在充电区的奖励的互动玩具系统的特定结构，可以激励系统的用户将互动玩具放置在充电区。例如，奖励可以给出为：优先获得充电；与标准充电速度相比或与互动玩具系统中的其他互动玩具相比，充电速度增加；或者当与一个或多个另外的互动玩具互动时，第一互动玩具的增强能力；解锁用户可感知功能；或技能、级别和参与游戏相关活动和事件的访问权限；仅举几个示例。此外，奖励可以取决于也可以不取决于互动玩具中的可再充电电源位于充电区时的充电状态。通过根据两个互动玩具相对于互动玩具系统中设置的一个或多个充电区的各自放置来构造两个互动玩具之间的互动，可以设计更多种类的游戏功能性和场景，其可以支持或激励将可再充电互动玩具放置在充电区中，作为游戏的整合部分。因此，促进了在游戏体验的设计中更大的灵活性，所有这些都将游戏体验扩展到远远超出互动玩具元件的相应单个充电周期的限制。

有利地，根据一些实施例，互动玩具系统包括多个模块化玩具元件，其中每个模块化玩具元件包括被配置成用于将模块化玩具元件彼此可拆卸地互连的联接构件，其中多个模块化玩具元件包括至少一个或多个互动模块化玩具元件。如上所述，互动模块化玩具元件是根据本文公开的任何实施例的互动玩具，其中玩具壳体配备有与多个模块化玩具元件中的任何一个的相应联接元件兼容的联接元件。借助于联接构件，模块化玩具元件可以互连，从而形成玩具构造模型。因此，模型玩具元件是可以通过联接构件机械互连的元件，从而可以以直观的方式构建玩具构造模型。

通过将多个互动模块化玩具元件组合成一个整体，例如在同一模型中，甚至可以从几个基本的互动功能中创建丰富的互动功能。当组合由互动玩具系统的模块化互动玩具元件提供的功能时，整体中的互动玩具元件之间的互动有助于协同增强的功能性。因此，提供了一种通用且灵活的系统，其允许从几个元件创造性且直观地构造互动功能性，其中组成互动元件可以提供相同或不同的互动响应，具有相同或不同的用户可感知功能。因此，不仅模型本身，而且模型的互动功能性也可以以与已知玩具构造模型构造系统中相同的模块化和直观方式来构造。重要的是，根据本发明的互动玩具的实施例在互动玩具中的每个可再充电电源的单个充电周期之外促进了延长的互动游戏体验。因此，用户的创造性和游戏性活动以前所未有的方式得到支持和促进，因为再充电可以直接与游戏体验相结合。因此，用户的创造性和游戏性活动不会像没有这种整合的情况那样，以同样的方式被刺激性和分散注意力的充电需求所中断或阻碍。

有利地，根据一些实施例，互动玩具系统的多个模块化玩具元件还包括一个或多个被动模块化玩具元件。本文使用的关于模块化玩具元件的术语“被动”指的是除了仅仅通过联接构件的互连之外没有附加功能性，特别是指的是没有任何电子增强的互动功能性。被动类型的模块化玩具元件因此除了机械模型构建之外没有任何附加功能性，即没有电磁功能、电子功能、显示或其他光学功能等。通过将被动模块化玩具元件与可以以相同方式可互换地互连的互动模块化玩具元件相结合，获得了一种非常直观的用于玩具构造模型构建的系统，该系统允许将互动功能与如此构建的模型无缝整合。

有利地，根据一些实施例，互动玩具系统可以包括其他类型的功能模块化玩具元件。具体地，根据一些实施例，在本发明的实施例的意义上，互动玩具系统还包括另外的功能模块化玩具元件，其不具有响应主要互动相关信号和辅助充电相关输入信号的互动功能性。这种进一步的功能模块化玩具元件可以包括具有电气和/或电子功能的模块化玩具元件，例如传感器功能、马达功能、指示器功能、照明功能、用户可操作的输入和/或开关功能、数据通信、数据存储或其组合。因此，可以构造进一步增强的互动玩具构造模型，用于以模块化和直观的方式将互动功能性与例如感觉、机动和/或数据功能性进一步无缝整合。

可以注意到，使用模块化玩具元件作为积木的玩具构造系统已经为人所知几十年了。多年来，简单的盒形积木被补充了模块化玩具元件，这些模块化玩具元件具有特定的外观或机械或电子功能，以提高系统的游戏价值。这种功能包括例如马达、开关和灯，但也包括可编程处理器，其接受来自传感器的输入，并能够响应于接收到的传感器输入来激活功能元件。通过将根据本发明的互动玩具的实施例与这种已知的玩具构造系统相整合，互动玩具元件现在也变得对模型构造变得有用，并且可以与被动模块化玩具元件相结合，以增强玩具构造系统(例如几十年来已知的模块化玩具构造系统)的游戏价值。因此，从物理模块化玩具元件创建的模型的功能性和互动性质可以被增强到能够使构造的模型动画化以使其栩栩如生的程度。

每个模块化玩具元件可以包括壳体。功能设备可以容纳在所述壳体内，和/或能量接收电路可以容纳在所述壳体内。壳体可以是盒形的，例如相对平坦的板状盒的形式，例如正方形或矩形板。壳体可以限定顶面和与顶面相对的底面。壳体可以包括联接构件，该联接构件被配置成允许模块化玩具元件机械地和可拆卸地附接到玩具构造系统的一个或多个其他模块化玩具元件。至少一些联接构件可以从顶面延伸。壳体还可以包括在顶面和底面之间延伸的一个或多个侧面。在一些实施例中，所有互动模块化玩具元件被配置为可互换地并且可拆卸地连接到玩具构造系统的其他模块化玩具元件。具体地，互动模块化玩具元件可以都具有相同的尺寸和形状以及相应的联接构件，至少在某种程度上，它们可以在玩具构造模型内可互换地连接，以便在至少一个互动模块化玩具元件可以附接到的玩具构造模型的任何给定位置选择性地彼此替换。

类似地，能量源设备可以包括壳体；并且能量传递电路可以容纳在所述壳体内。能量源设备的能量传递区可以由设置在内部(即壳体内)和/或外部(即壳体外部)的充电回路限定。外部能量传递区可以具有其自己的壳体，并且可以具有任何合适的形状，典型地为允许在能量传递区内放置互动玩具的扁平形状。举例来说，能量传递区也可以整合在片状壳体中，例如刚性片状壳体、柔性和/或可折叠片状壳体等。有利的是，联接构件可以布置在一个或多个能量传递区内，无论是内部和/或外部能量传递区。因此，互动模块化玩具元件可以相对于能量传递区中生成的电磁能量传递场可释放地附接到不同的、明确限定的位置并处于明确限定的方向，从而提高充电过程的可预测性。壳体可以是如结合模块化玩具元件所述的盒形的。壳体可包括一个或多个联接构件，也如结合模块化玩具元件所述的。在一些实施例中，能量源设备具有与互动模块化玩具元件相同的形状和尺寸，至少在某种程度上，它们可以在玩具构造模型内可互换地连接，以便在玩具构造模型的任何给定位置选择性地彼此替换。

每个互动模块化玩具元件和每个能量源设备可以包括一个或多个联接构件，用于将互动模块化玩具元件或能量源设备可拆卸地附接到玩具构造系统的其他模块化玩具元件，例如附接到一个或多个其他互动模块化玩具元件和/或一个或多个其他能量源设备和/或玩具构造系统的一个或多个被动模块化玩具元件，即不包括功能设备、能量传递电路等的模块化玩具元件。因此，玩具构造系统可以包括多个模块化玩具元件，该多个模块化玩具元件包括多个互动模块化玩具元件、一个或多个能量源设备以及一个或多个其他模块化玩具元件，特别是非互动模块化玩具元件，例如传统的模块化玩具元件，例如由没有任何电子部件的模制塑料元件组成。

在一些实施例中，玩具构造系统的每个模块化玩具元件，特别是每个互动模块化玩具元件和每个能量源设备，包括联接构件，用于将模块化玩具元件可拆卸地互连以产生连贯的空间结构，也称为玩具构造模型。因此，已经通过联接构件彼此互连的模块化玩具元件可以再次彼此断开，使得它们可以再次彼此互连或者与系统的其他模块化玩具元件互连，例如以便形成不同的空间结构。

在一些实施例中，模块化玩具元件设置有第一和第二类型的联接构件，例如联接钉(peg)和用于摩擦接合该钉的钉接收凹部，或者被配置为彼此接合以形成物理连接的其他成对的配和或以其他方式互补的联接构件。一种类型的联接构件可以位于模块化玩具元件的一侧上，例如顶侧，而另一种互补类型的联接构件可以位于模块化玩具元件的相对侧上，例如底侧。在一些实施例中，模块化玩具元件包括从模块化玩具元件的顶面延伸的钉和延伸到模块化玩具元件的底面中的相应的钉接收腔，用于通过合适的夹紧力摩擦接合所述钉。联接构件可以位于规则网格的网格点上；特别地，模块化玩具元件的联接构件可以被布置成使得一组相互互连的模块化玩具元件的联接构件被定位在三维规则网格的网格点上。模块化玩具元件的尺寸可以定义为由规则网格定义的单位长度的整数倍。应当理解，三维网格可以由单个单位长度、两个单位长度来定义，例如一个单位长度适用于两个空间维度，而另一个单位长度适用于第三空间维度。又或者，三维网格可以定义三个单位长度，每个空间维度一个单位长度。

当联接构件可拆卸地互连时，用户可以拆除先前构建的空间结构，并重新使用模块化玩具元件，以便构建新的空间结构。例如，模块化玩具元件可以通过牵引/摩擦或互锁连接彼此连接。

模块化玩具元件可以被配置成使得两个模块化玩具元件可以被连接到玩具构造模型，使得模块化玩具元件的各个面彼此邻接，或者至少非常接近地彼此面对。为此，两个模块化玩具元件可以通过它们各自的联接构件彼此直接互连，或者它们都可以与玩具构造模型的一部分互连，每一个都彼此直接相邻。

该系统还至少在能量源设备和互动模块化玩具元件之间提供非接触能量传递。因此，各个互动模块化玩具元件可以制造得紧凑且相对便宜。此外，以这种方式，可以用相对较少的不同类型的互动模块化玩具元件来创建多种功能互动。紧凑性和模块化进一步增加了可将互动模块化玩具元件结合到甚至相对较小的玩具构造模型中的灵活性。

在一些实施例中，互动模块化玩具元件和/或充电设备的壳体具有的高度(不包括突出的联接构件)介于3毫米和10毫米之间，例如介于3.2毫米和9.6毫米之间，例如3.2毫米或6.4毫米或9.6毫米。壳体的长度和宽度可以各自介于5毫米和35毫米之间，例如介于8毫米和32毫米之间，例如8毫米、16毫米、24毫米或32毫米。例如，横向尺寸可以是16毫米×16毫米或16毫米×24毫米或16毫米×32毫米。然而，应当理解，可以选择其他尺寸。

本发明的又一方面涉及一种控制互动玩具的方法，该玩具包括玩具壳体，并且容纳在所述玩具壳体中：

-功能设备，用于执行用户可感知的可控制功能；

-控制电路，用于控制功能设备；

-可再充电电源，用于向功能设备和控制电路提供工作功率；和

-充电电路，用于非接触地接收电能并且用于当互动玩具位于非接触充电设备的充电区中时对可再充电电源充电；

该方法包括以下步骤：

-检测指示互动刺激的主信号；

-检测指示互动玩具相对于充电区的位置的辅助信号；

-基于辅助信号选择用户可感知功能；和

-响应于主信号，控制所述功能设备以执行所选择的用户可感知功能。

此外，本领域技术人员可以通过类比的方式，基于本文针对互动玩具和/或互动玩具系统及其操作的任何一个实施例公开和讨论的有利特征，直接定义控制互动玩具和互动玩具系统的方法的进一步有利实施例，由此至少实现相应的优点。

附图说明

现在将结合附图更详细地描述本发明的实施例，附图示意性地示出在以下中：

图1是根据一个实施例的互动玩具系统；

图2a、2b是处于两种不同状态的根据另一实施例的互动玩具系统；

图3a、3b是处于两个不同状态的根据又一实施例的互动玩具系统；

图4a、4b、4c是处于三个不同状态的根据又一实施例的互动玩具系统；和

图5是根据又一实施例的互动玩具系统。

具体实施方式

图1示出了根据一个实施例的互动玩具系统100的示意图。互动玩具系统100包括互动玩具10和充电设备20，充电设备20具有导电环形式的发射线圈21，限定充电区22。互动玩具10包括玩具壳体15和，容纳在所述玩具壳体15中的用于执行用户可感知的可控制功能140的功能设备14；用于控制功能设备14的控制电路13；用于向功能设备14和控制电路13提供工作功率32、33的可再充电电源12；以及充电电路11，用于非接触地接收电能e-m，并且当互动玩具10位于非接触充电设备20的充电区22中时，用于对可再充电电源12充电(如附图标记31所示)。控制电路被配置成从刺激源99接收指示互动刺激110的主信号101；接收指示互动玩具相对于充电区22的位置120的辅助信号102；并且响应于主信号101，并且基于主信号101和辅助信号102产生控制信号34。控制信号用于控制功能设备14以执行用户可感知功能140，其中用户可感知功能140是基于辅助信号102选择的。

如上所述，根据一些实施例，主要和/或辅助信号101、102可以使用传感器设备和/或通信设备来生成，传感器设备和/或通信设备可以布置在玩具壳体15内部或之上。替代地或除此之外，初级和/或辅助信号101、102也可以由位于别处的设备产生，并被传输到互动玩具10。指示互动刺激110的主信号101也可以是从作为互动源99的遥控设备接收的模拟和/或数字编码遥控信号，例如通过红外(IR)或射频(RF)通信。遥控设备可以是传统的IR或RF遥控设备，或者以等效的方式是计算机或移动设备，例如移动电话或平板计算机，其包含用于产生互动刺激110的编程指令形式的软件。互动刺激110可以单独基于编程指令生成，或者基于通过遥控设备、移动设备或计算机等的用户界面的用户输入生成。

互动玩具10的壳体15还包括联接构件16、17。互动玩具10因此可以用作模块化玩具元件，其适于与另外的模块化玩具元件(本文未示出)可释放地互连。如上所述，这对于互动玩具10在构建玩具构造模型中的使用和/或通过在这种玩具构造模型中包括多个模块化互动玩具元件10来构建具有高级互动功能的玩具构造模型是有用的。

操作互动玩具系统100，互动玩具10可以被控制以检测指示互动刺激110的主信号101；检测指示互动玩具10相对于充电区22的位置120的辅助信号102；基于辅助信号102选择用户可感知功能140；并且响应于主信号101，控制功能设备14以执行所选择的用户可感知功能140。

图2a、2b示意性地示出了在两种不同操作场景中具有模块化互动玩具元件210的互动玩具系统200的实施例。根据一些实施例，互动系统200可以是图1中示意性示出的实施例100。互动玩具系统200可以包括多个互动玩具210。为了简单起见，本文仅示出了一个互动玩具210。互动玩具系统200还包括充电设备220，其具有限定充电区222的盘绕导电环221。互动玩具系统200可以包括多个充电区222。为了简单起见，本文仅示出了一个充电区222。当互动玩具210被放置在充电区222内时，能量可以从充电设备220传递到互动玩具210，以便为互动玩具210的可再充电能量存储设备充电。互动玩具210被配置成检测指示从互动源99接收的互动刺激110的主信号，以及指示互动玩具210相对于充电区222的位置120的辅助信号。当检测到互动刺激110时，互动玩具210的用户可感知功能240a、240b被激活，其中当位置刺激120指示互动玩具210被放置在充电区222内时，选择第一用户可感知功能240a，如图2a所示；并且其中当位置刺激120指示互动玩具210被放置在充电区222之外时，选择第二用户可感知功能240b，如图2b所示。

指示互动玩具210相对于充电设备220的充电区222的位置120的辅助信号102可以以任何合适的方式确定。在一些实施例中，电磁场的强度(例如高于给定阈值)也可以代表互动玩具210相对于充电区222的位置120。例如，检测到或测量到的高于第一阈值的电磁场强度可以等于放置在充电区222内。在这种情况下，电磁场强度也可以以任何合适的方式确定。例如，可用于从充电设备220到互动玩具210的能量传递的电磁场强度的相关测量可以在互动玩具210的充电电路中基于检测/测量的充电活动来开发。以这种方式，检测到或测量到的充电活动也可以用于指示互动玩具210相对于充电设备220的位置120，并且可以基于对互动玩具210中的充电活动的检测和/或测量来产生辅助信号102。通过示例，第一阈值t1可以被确定为电磁场强度的水平，高于该水平，从充电设备220到互动玩具210的有效能量传递是可能的。相应地，当没有检测到电磁场时，或者当检测到的电磁场强度低于第二阈值t2时，这可以等于放置在充电区222之外。第一和第二阈值可以被选择为一致：t1＝t2。替代地，第二阈值t2可以被选择为低于第一阈值t1，t1>t2，以及第一和第二阈值之间的间隔[t1；t2]可以与互动玩具210在充电区222附近223的放置相关联。以这种方式，指示互动玩具元件210相对于充电区222的位置120的信号102甚至可以基于检测或测量互动玩具210中的电磁场强度和/或充电活动来产生。此外，根据一些实施例，互动玩具210可以与充电设备220通信，以便唯一地识别充电设备220。这种信息对于包括另外的充电区222(图2a、2b中未示出)的互动玩具系统200尤其有用，以便确定检测到的位置刺激120与多个充电区222中的哪一个相关。识别充电区222的信息然后可以在产生辅助信号时被包括，并因此在选择用户可感知功能240a、240b时被使用。

图3a、3b示意性地示出了具有模块化互动玩具元件310A、310B的互动玩具系统300的另一实施例。为了简单起见，本文仅示出了两个互动玩具310A、310B。互动玩具系统300还包括充电设备320，充电设备320具有限定充电区322的盘绕导电环321。当互动玩具310A、310B被放置在充电区322内时，能量可以从充电设备320传递到互动玩具310A、310B，以便为互动玩具310A、310B的可再充电能量存储设备充电。图3a、3b中所示的互动玩具系统300的实施例具有图2a、2b中所示的互动玩具系统200的实施例的所有特征，并且如上所述，具有互动源99现在是第二互动玩具310B的具体修改。

参考图3a，第一互动玩具310A被配置成检测指示从互动源接收的互动刺激110a的主信号。第一互动玩具310A还被配置为检测指示第一互动玩具310A相对于充电区322的位置120A的第一辅助信号。第二互动玩具310B还被配置成检测指示从互动源接收的互动刺激110a的主信号。第二互动玩具310B还被配置成检测指示第二互动玩具310B相对于充电区322的位置120B的第二辅助信号。当第一互动玩具310A检测到互动刺激110a时，互动玩具310A的用户可感知功能340a被激活，其中当位置120A指示互动玩具310A被放置在充电区222内时，第一用户可感知功能340a被选择，如图3a所示。如已经提到的，在图3a、3b所示的实施例中，由第一互动玩具310A检测到的互动刺激由第二互动玩具310B提供，其中互动刺激是基于指示第二互动玩具310B的位置120B的第二辅助信号选择的，在图3a中，第二互动玩具310B位于充电区322之外。

现在转到图3b，第二互动玩具310B也可以放置在充电区322内。基于检测到第二互动玩具310B在充电区内的放置120B，可以向第一互动玩具310A提供不同的互动刺激110b，导致选择第二用户可感知功能340b，例如更强的“魔法晶体”发光，即使位置刺激120A指示第一互动玩具310A仍然放置在充电区322内，如图3b所示，因为现在由互动源提供的互动刺激已经改变。因此，两个互动玩具310A、310B之间的直接互动可以取决于相对于充电区322放置互动玩具310A、310B的不同组合而进行。此外，互动的变化可以被用户感知为由至少一个互动玩具元件执行的用户可感知功能的变化。可以注意到，第二互动玩具可以被提示，以响应用户与其的互动，和/或自动地，例如响应自动检测到在其附近存在第一互动玩具，以提供互动刺激。

现在转到图4a-c，描述了具有多个互动玩具411、412、413、414和多个充电区422A、422B的互动玩具系统400的三种不同状态，从而示出了根据本发明的实施例的互动玩具系统通常如何提供技术手段来促进具有嵌入式充电的可玩互动游戏设计。因此，根据本发明的实施例的互动玩具系统通常为游戏设计者提供配置游戏所需的技术基础设施，用于以链接并嵌入到好玩的物理互动中而不干扰实际的游戏体验或者甚至通过增强游戏体验的方式，促进期望的充电行为。

如本文所述，互动玩具的用户可感知的输出响应由主信号输入来提示，其中用户可感知的输出响应根据辅助信号来修改。有利地，主信号输入是指示互动刺激的互动信号，即源自用户互动、与环境的互动或与另一个互动玩具的互动的刺激。此外，有利的是，辅助信号指示互动玩具相对于一个或多个充电区的位置。因此，用户可感知的输出由互动启动，同时与一个或多个充电区中的玩具系统的互动玩具的充电相联系。

图4a-c中示意性示出的互动玩具系统400包括模块化互动玩具元件411、412、413、414和具有充电设备420A、420B的充电系统，充电设备420A、420B具有限定相应充电区422A、422B的盘绕导电环421A、421B。当互动玩具411、412、413、414被放置在充电区422A、422B之一内时，能量可以从相应的充电设备420A、420B转移到互动玩具411、412、413、414，以便为互动玩具411、412、413、414的可再充电能量存储设备充电。图4a-c中所示的互动玩具系统400的实施例具有图2a、2b中所示的互动玩具系统200的实施例的所有特征，并且如上所述，具体的修改是，该系统现在被示出具有多个模块化互动玩具元件(本文作为示例为四个)411、412、413、414和多个充电区422A、422B(本文作为示例为两个)。再次，作为示例，互动玩具元件411、412、413、414能够发射光作为用户可感知的输出，其中光发射可以在强度、颜色及其组合方面进行修改，并且还可以以时变顺序提供。互动玩具元件411、412、413、414的光输出可以由控制电路控制，以响应于在控制电路处接收的主信号提供用户可感知的(本文可见的)输出，其中用户可感知的输出可以根据基于在控制电路处接收的辅助信号选择的功能来修改。

如图4A示意性所示，用户99可以拾取两个互动玩具元件411、412并将其放置在第一充电区422A中。用户99在第一充电区420A中拾取和放置选择的互动玩具元件411、412的互动动作可以被检测为互动刺激111、112，并且可以产生指示所述互动刺激111、112的相应主信号。此外，可以检测第一充电区422A内的互动玩具元件411、412的新位置121A、122A，并且可以产生指示第一充电区422A内的位置处的所述位置121A、122A的辅助信号。接收到主信号，互动玩具元件411、412被提示在用户互动111、112时产生光输出。进一步接收辅助信号，根据基于该辅助信号确定的功能生成光输出。例如，响应于主信号，控制互动玩具元件411、412中的光发射器发光，其中基于辅助信号将光发射选择为“中等强度”。在游戏环境叠加中，中等强度可以与表示“水晶资产”的互动玩具元件的“魔法发光”相关联，该“魔法发光”是由在游戏中表示“魔法源”的充电区中拾取和放置互动玩具元件411、412的用户互动所引起的。使用这种控制基础设施，游戏设计者可以因此将互动游戏体验所需的用户可感知的输出与用于激励作为玩具元件的互动游戏的嵌入部分的互动玩具元件持续充电的要求相一致。例如，可以通过布置在所选择的互动玩具元件411、412的壳体中的合适的检测设备，例如，通过触摸传感器、接近传感器、陀螺仪传感器、加速度传感器、光学传感器、磁传感器和/或在玩具元件411、412的壳体中具有拾取线圈布置的感应传感器，来检测互动刺激。此外，相对于多个充电区中的至少一个的位置可以例如通过布置在互动玩具元件411、412的壳体中的合适的检测设备来检测，例如通过触摸传感器、接近传感器、陀螺仪传感器、加速度传感器、光学传感器、磁传感器和/或在玩具元件411、412的壳体中具有拾取线圈布置的感应传感器来检测。剩余的互动玩具元件413、414静止，没有检测到互动。因此，没有用户可感知功能被启动，如图4A所示。然而，还可以想到，除了用户可感知的输出之外，被选择的互动玩具元件411、412当被放置在充电区内时，还广播指向剩余的互动玩具元件413、414的互动刺激，从而为剩余的互动玩具元件413、414(未示出)产生主信号。主信号指示由剩余的互动玩具元件413、414从所选择的互动玩具元件411、412接收的互动刺激。主信号的接收可以再次启动用户可感知输出的发射。互动玩具元件可以进一步检测到它们位于玩具系统的任何充电区422A、422B之外，从而为剩余的互动玩具元件413、414(未示出)产生辅助信号。辅助信号指示剩余的互动玩具元件413、414相对于充电区422A、422B的位置。辅助信号然后可以用于确定剩余在充电区422A、422B之外的互动玩具元件413、414的用户可感知输出功能，其不同于用于放置在第一充电区422A内的所选择的互动玩具元件411、412的用户可感知输出功能。例如，剩余的互动玩具元件413、414可以通过微弱的脉动光发射(本文未示出)吸引用户的注意力，从而指示它们也是可以在“魔法圈”中激活的“魔法晶体”。

图4B示出了在用户99已经将所有互动玩具元件411、412、413、414放置在第一充电区422A中的状态下的互动玩具系统。用户的互动刺激由箭头113指示，例如，将互动玩具元件413放置为最后一个以加入已经存在于第一充电区422A中的互动玩具元件411、412、414。例如通过互动玩具元件413检测到其他互动玩具元件411、412、414的接近可以引起互动玩具元件413和其他互动玩具元件411、412、414之间的互动，这可以被检测为互动刺激131、132、134，并用于产生指示在其他互动玩具元件411、412、414处的互动的主信号。互动玩具元件411、412、413、414可以进一步产生指示它们在第一充电区422A内的位置121A、122A、123A、124A的相应辅助信号。因此推断所有互动玩具元件411、412、413、414位于相同的充电区422A内，而另一个充电区422B是可用的，由主信号启动的用户可感知的输出功能然后可以基于相应的辅助信号进行调整，例如通过将发光强度从“中等强度”降低到“低强度”，从而向用户指示已经产生了不太理想的状态。

图4C示出了处于另一状态的互动玩具系统，其中互动玩具元件411、412、413、414在可用的充电区422A、422B上有不同的、更均匀的分配，其中两个互动玩具元件411、412被分别放置在第一充电区422A中，如位置箭头121A和122A所示，并且另外两个互动玩具元件413、414被分别放置在第二充电区422B中，如位置箭头123B和124B所示。从充电的角度来看，为了在充电系统的不同充电设备420A、420B之间实现良好的负载平衡，在充电区域上均匀分配互动玩具元件，或者更一般地，根据预定方案的分配，例如反映不同充电区域的充电容量，可能是理想的。通常，互动玩具构造元件的控制电路因此可以被配置成考虑这种分配方案。有利的是，分配方案受玩具系统的充电设备的充电容量的制约。在简单的实施例中，分配方案可以是预先确定的，例如根据充电设备的预定充电容量。可替换地或除此之外，可以动态地确定分配方案，例如响应于放置给定互动玩具元件的充电设备的当前负载，并且在辅助信号中包括指示所述当前负载的信息。用户互动114、115、116和元件间互动，例如互动135，然后可以启动将由互动玩具元件411、412、413、414产生的用户可感知功能，其中该功能根据基于所确定的位置信息121A、122A、123B、124B而产生的辅助信号来适配。响应于该状态，互动玩具元件411、412、413、414的控制电路然后可以被配置成与图4A所示的第一状态和图4B所示的第二状态相比，将光发射控制到增加的强度(“高强度”)。在互动游戏中，增加的强度可能反映了一种“更强大的魔法”通过占据更多的“魔法圈”而被激活。因此，可以向用户指示多个互动玩具在多个充电区上的期望分配的状态。因此，游戏设计者可以配置玩具系统，以使充电系统的负载平衡使用的要求与互动游戏的目标一致，从而在游戏期间激励互动玩具元件的优化的持续充电，而不损害用户的互动游戏体验。

如所示的所有实施例中指示的，互动玩具元件有利地是模块化互动玩具元件，其包括协作的联接元件，并且可以被组装以形成玩具构造模型，其可以包括另外的模块化玩具元件，例如被动或非互动功能模块化玩具元件，以增强模型构建体验。根据互动玩具系统的一些实施例，构建相关的互动，即与模型构建和构造游戏相关的互动中的任何一个可以被检测并被用作互动刺激，从该互动刺激可以产生主信号。例如，这种构建和构造游戏相关的互动可以包括连接和/或断开模块化玩具元件以构造和/或修改玩具构造模型，检测相对于其他互动、被动或非互动功能模块化玩具元件的邻近、接近和/或固定空间关系。

在图5所示的又一实施例中，互动玩具系统500包括第一充电设备520A、第二充电设备520B、第三充电设备520C、与第一用户99相关联的第一组互动玩具元件511、512、513、514以及与第二用户98相关联的第二组互动玩具元件515、516、517。第一、第二和第三充电设备520A、520B、520C每个具有各自的第一、第二和第三感应回路521A、521B、521C，它们限定了相应的充电区522A、522B、522C。

第一组的互动玩具元件511、512、513可以放置在第一充电区520A内。第一用户99可以与第一充电区520A中的互动玩具元件511、512、513中的每一个互动，从而提供互动刺激111、112、113，从互动刺激111、112、113可以产生主信号。基于互动玩具元件在第一充电区522A中的位置121A、122A、123A，为每个互动玩具元件生产相应的辅助信号。位置121A、122A、123A可以进一步反映距回路521A的布线的距离，并且可以例如依赖于感测每个互动玩具元件511、512、513中的拾取线圈布置和感应回路521A之间的感应联接，这可以取决于所述距离。主信号然后可以启动用户可感知功能，其中该功能是根据辅助信号确定的。

例如，互动刺激111、112、113是根据可识别的预定模式对玩具构造元件的物理处理，其在游戏环境中模仿可玩角色的培养和训练，例如由玩具构造元件表示的龙，或由此产生的模型构建。位置信息121A、122A、123A可以指示玩具构造元件511、512、513被放置在第一充电区522A内，在游戏环境中，第一充电区522A可以代表第一用户99的龙的第一训练基地。除此之外，位置信息可以指示互动玩具元件离第一感应回路521A的绕组的距离，和/或随着如上所述的感应联接强度而变化，这因此可以反映充电效率。如果位置111、112、113(例如，龙模型的)被确定为在第一充电回路(例如，龙模型的训练基地)内，则用户可感知功能可以是微弱的发光，从而在上述游戏环境中指示互动玩具(龙)在用户与相应的互动玩具元件的互动下茁壮成长和增强，例如，表示对龙的照顾和训练。到目前为止，位置信号携带进一步的详细信息，例如与有效充电的预定位置的距离，辅助信号可以反映该信息，并且可以相应地调整输出功能，例如通过根据所述距离改变微弱发光的强度。

第一组的另一个互动玩具元件514可以放置在第三充电区520C内。第一用户99可以与第三充电区520C中的互动玩具元件514互动，从而提供互动刺激114，从互动刺激114可以产生主信号。产生相应的辅助信号，其指示互动玩具元件514在第三充电区522C中的位置124C。由指示用户99的互动刺激114的主信号启动，用户可感知功能然后可以由互动玩具元件514执行，其中用户可感知功能基于指示互动玩具元件现在在第三充电区522C中(而不是在第一和第二充电区522A、522B中的任何一个中)的辅助信号来选择。第三充电区522C中的用户可感知功能可以被选择为与当互动玩具元件被放置在第一或第二充电区522A、522B中时选择的用户可感知功能显著不同。例如，当放置在第三充电区内时，互动玩具元件514现在可以响应于互动刺激114而产生鲜艳的颜色和高强度的光发射。在上述游戏环境中，第三充电区522C可以代表战斗竞技场，并且物理互动刺激114可以模仿龙在战斗之前和期间令人印象深刻的姿势和动作。

与用户98相关联的第二组的互动玩具元件515、516、517可以以类似的方式配置。在图5所示的互动玩具系统500的状态下。互动玩具元件515、516被放置在第二充电区520B内，其中第二用户98可以与第二充电区520B中的互动玩具元件515、516中的每一个进行互动，从而提供互动刺激115、116，从该互动刺激115、116可以产生主信号。基于互动玩具元件515、516在充电区522B中的位置125B、126B，为每个互动玩具元件515、516产生相应的辅助信号。此外，第二组的互动玩具元件517被放置在第三充电区520C内。第二用户98可以与第三充电区520C中的互动玩具元件517互动，从而提供互动刺激117，从互动刺激117可以产生主信号。产生相应的辅助信号，其指示互动玩具元件517在第三充电区522C中的位置127C。同样，用户可感知功能然后可以由互动玩具元件517形成，其由指示用户98的互动刺激117的主信号启动，其中用户可感知功能是基于指示互动玩具元件517现在在第三充电区522C内的辅助信号来选择的。至于第一组互动玩具元件，与被放置在第一和第二充电区522A、522B之一相比，第二组互动玩具元件在被放置在第三充电区522C时可以执行明显不同的用户可感知功能。

该互动玩具系统因此便于多个玩家使用至少第一组互动玩具元件511、512、513、514和第二组互动玩具元件515、516、517结合多个充电区522A、522B、522C来进行组合的培养/训练和竞争性格斗游戏体验。因此，利用根据本发明实施例的基础设施，游戏设计者能够使游戏体验的目标与持续充电的目标相一致，从而便于在互动玩具元件的单个充电周期之外继续玩互动玩具元件。

Claims (17)

1.一种互动玩具，包括玩具壳体，并且容纳在所述玩具壳体中：

-功能设备，用于执行用户可感知的可控制功能；

-控制电路，用于控制所述功能设备；

-可再充电电源，用于向功能设备和控制电路提供工作功率；和

-充电电路，用于非接触地接收电能并且用于当互动玩具位于非接触充电设备的充电区中时对可再充电电源充电；

其中所述控制电路被配置成：

-接收指示互动刺激的主信号；

-接收指示互动玩具相对于充电区的位置的辅助信号；和

-响应于所述主信号，控制所述功能设备以执行用户可感知功能，其中所述用户可感知功能是基于所述辅助信号选择的。

2.根据权利要求1所述的互动玩具，其中，所述互动玩具还包括可操作地联接到所述控制电路的一个或多个传感器设备。

3.根据权利要求2所述的互动玩具，其中，所述一个或多个传感器设备容纳在玩具壳体中或玩具壳体上。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的互动玩具，其中，所述一个或多个传感器设备中的至少一主传感器设备适于检测互动刺激，以生成指示检测到的互动刺激的主信号，并将所述主信号作为输入传递给控制电路；和/或

其中一个或多个传感器设备中的至少一辅助传感器设备适于检测互动玩具相对于充电区的位置，以生成指示检测到的位置的辅助信号，并将所述辅助信号作为输入传递到控制电路。

5.根据前述权利要求中任一项所述的互动玩具，其中，所述控制电路被配置为：

-基于辅助信号，确定互动玩具是位于充电区内还是充电区外；和

-当玩具位于充电区内时，响应于主信号，控制所述功能设备以执行第一用户可感知功能；和

-当互动玩具位于充电区之外时，响应于主信号，控制所述功能设备以执行不同于第一用户可感知功能的第二用户可感知功能。

6.根据前述权利要求中任一项所述的互动玩具，其中，所述辅助信号指示相对于非接触充电设备的多个充电区中的一个或多个的位置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的互动玩具，其中，所述辅助信号还指示根据权利要求1-6中任一项所述的另一互动玩具相对于非接触充电设备的多个充电区中的一个或多个的位置。

8.根据前述权利要求中任一项所述的互动玩具，其中，所述控制电路被配置为：

-基于辅助信号，确定互动玩具是位于多个充电区中的第一充电区还是位于多个充电区中的第二充电区；和

-当玩具位于多个充电区中的第一充电区时，响应于主信号，控制所述功能设备以执行第一用户可感知功能；和

-当所述互动玩具位于所述多个充电区中的第二充电区时，响应于所述主信号，控制所述功能设备以执行不同于第一用户可感知功能的第二用户可感知功能。

9.根据前述权利要求中任一项所述的互动玩具，其中，所述用户可感知功能是光发射、声音发射或其组合的时变序列。

10.根据前述权利要求中任一项所述的互动玩具，其中，用户可感知功能的性能独立于可再充电电源的实际充电状态。

11.根据前述权利要求中任一项所述的互动玩具，其中，所述互动刺激是以下中的一个或多个：针对所述互动玩具的用户生成的输入；传感器信号；以及互动玩具和另一个玩具之间的互动，该另一个玩具为例如根据权利要求1-10中任一项所述的互动玩具。

12.根据前述权利要求中任一项所述的互动玩具，其中，所述互动玩具适用于包括多个模块化玩具元件的玩具构造系统，其中所述互动玩具的玩具壳体包括适于将所述互动玩具与所述玩具构造系统的模块化玩具元件可释放地联接的联接构件。

13.一种互动玩具系统，包括：

-限定一个或多个充电区的充电设备；和

-根据前述权利要求中任一项所述的一个或多个互动玩具。

14.根据权利要求13所述的互动玩具系统，其中，所述互动玩具系统包括至少两个互动玩具，其中所述互动玩具中的第一互动玩具被配置为接收由所述互动玩具中的第二互动玩具生成的互动刺激，并产生指示从所述互动玩具中的第二互动玩具接收的所述互动刺激的主信号。

15.根据权利要求14所述的互动玩具系统，其中，由互动玩具中的第二互动玩具生成的互动刺激还取决于互动玩具中的第二互动玩具相对于充电区的位置。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的互动玩具系统，其中，所述互动玩具中的第一和第二互动玩具之间的互动还取决于所述互动玩具中的第一和第二互动玩具是在相同的充电区还是在不同的充电区。

17.一种控制互动玩具的方法，该玩具包括玩具壳体，并且容纳在所述玩具壳体中：

-功能设备，用于执行用户可感知的可控制功能；

-控制电路，用于控制所述功能设备；

-可再充电电源，用于向功能设备和控制电路提供工作功率；和

-充电电路，用于非接触地接收电能并且用于当互动玩具位于非接触充电设备的充电区中时对可再充电电源充电；

该方法包括以下步骤：

-检测指示互动刺激的主信号；

-检测指示互动玩具相对于充电区的位置的辅助信号；

-基于辅助信号选择用户可感知功能；和

-响应于主信号，控制所述功能设备以执行所选择的用户可感知功能。

Images